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第3章第2节 电流的磁场1教学设计
一、教学目标
知识与技能：
通过奥斯特实验，认识电流的磁效应，知道通电导线周围存在磁场。
掌握直线电流周围磁场的特点，会应用安培定则判断直线电流的磁场方向。
知道通电螺线管周围存在磁场，掌握右手螺旋定则（安培定则），会判断通电螺线管的磁极。
了解电磁铁的结构和磁性特点，知道影响电磁铁磁性强弱的因素。
过程与方法：
通过观察奥斯特实验和直线电流磁场实验，学会观察、分析实验现象，归纳实验结论。
通过探究通电螺线管磁场的实验，培养实验操作能力和科学探究能力。
通过对比直线电流磁场和通电螺线管磁场，学会类比和归纳的物理学习方法。
情感态度与价值观：
通过奥斯特发现电流磁效应的科学史实，感受科学发现源于细致的观察和思考。
通过实验探究，激发学习物理的兴趣，培养实事求是的科学态度。
认识电与磁的联系，体会物理知识在生活中的应用价值。
二、教学重点与难点
教学重点：
电流的磁效应：通电导线周围存在磁场。
直线电流的磁场特点及安培定则的应用。
通电螺线管的磁场特点及右手螺旋定则的应用。
教学难点：
安培定则和右手螺旋定则的理解与应用。
电磁铁磁性强弱与哪些因素有关。
磁感线的空间想象与理解。
三、教学准备
教师准备：
多媒体课件、教学PPT。
实验器材：电源、导线、小磁针、有机玻璃板、铁屑、螺线管、铁芯、大头针、开关、滑动变阻器等。
相关实验视频和图片资料。
学生准备：
预习教材相关内容，了解电流磁效应的发现过程。
准备笔记本，记录实验现象和结论。
复习磁场的相关知识。
四、教学过程
（一）导入新课（5分钟）
提问：生活中我们常见的磁铁能吸引铁质物体，那么电和磁之间是否有联系呢？
讲述：1820年，丹麦物理学家奥斯特在一次课堂实验中偶然发现了电流的磁效应，从此揭开了电与磁联系的新篇章。今天我们就来学习《电流的磁场》。
（二）新课教学（30分钟）
1. 直线电流的磁场
（1）奥斯特实验
实验演示：在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线。
当直导线通电时，观察到小磁针发生偏转。
改变电流的方向，观察到小磁针的偏转方向也发生改变。
结论：通电直导线周围存在磁场，且磁场方向与电流方向有关。
（2）直线电流周围磁场的特点
实验：在有机玻璃板上穿一个孔，将一束直导线垂直穿过小孔，撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板，观察铁屑分布。
现象：铁屑排列成以导线为圆心的同心圆。
特点：
磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
越靠近直导线，磁性越强。
磁感线都在与导线垂直的平面上。
（3）安培定则（右手螺旋定则）
判断方法：用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
2. 通电螺线管的磁场
（1）螺线管的磁场
提问：手电筒通电时能吸起大头针吗？为什么？
实验：用导线绕成螺线管后通电，观察吸引大头针的现象。
现象：吸起两枚大头针，磁场较弱。
（2）增强磁场的方法
实验：在螺线管中插入铁棒或铁钉，再观察吸引大头针的现象。
现象：吸起许多大头针，磁场显著增强。
结论：带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。
原因：铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体，通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，产生更强的磁场。
（3）电磁铁
带有铁芯的通电螺线管叫作电磁铁。
介绍软铁与硬铁的区别：软铁剩磁小，硬铁剩磁大。钢属于硬铁，磁化后剩磁很大，可用于制造磁铁。
（4）通电螺线管的磁场特点
实验：在穿过螺线管的有机玻璃板上撒铁屑，通电后观察铁屑分布。
现象：通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
（5）右手螺旋定则（安培定则）
判断方法：
用右手握螺线管。
让四指弯向螺线管中电流的方向。
则伸直大拇指所指的那端就是螺线管的北极（N极）。
注意事项：
查清螺线管的绕线方向。
标出电流在螺线管中的方向。
用右手螺旋定则确定磁极方向。
（三）课堂练习（8分钟）
1. 如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，给导线通电的瞬间，小磁针发生转动。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验现象说明电流周围存在磁场
B．该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C．若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向不会改变
D．若改变导线中的电流大小，小磁针的转动方向将会改变
正确答案：A
2. 小科画出了通电直导线周围磁感线的分布图，下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针b端为N极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
正确答案：B 不同位置磁场强弱不同
3. 地球磁性的一个猜想：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
正确答案：A
（四）课堂小结（5分钟）
1. 直线电流的磁场：
奥斯特实验：电流周围存在磁场，磁场方向与电流方向有关。
磁场特点：磁感线是以导线为圆心的同心圆；越靠近导线磁性越强；磁感线在与导线垂直的平面上。
安培定则：判断直线电流磁场方向。
2. 通电螺线管的磁场：
通电螺线管周围存在磁场，与条形磁体相似。
带铁芯的螺线管（电磁铁）磁性更强。
右手螺旋定则：判断通电螺线管的磁极方向。
（五）布置作业（2分钟）
完成课后练习题。
设计一个简易电磁铁，并探究影响其磁性强弱的因素。
预习下一节内容：磁场对电流的作用。
五、板书设计
第3章第2节 电流的磁场
一、直线电流的磁场
1. 奥斯特实验：电流周围存在磁场
2. 特点：同心圆、越近越强、垂直平面
3. 安培定则：右手判断磁场方向
二、通电螺线管的磁场
1. 磁场与条形磁体相似
2. 电磁铁：带铁芯的螺线管
3. 右手螺旋定则：判断磁极方向
三、比较
直线电流：同心圆磁场
通电螺线管：类似条形磁体
六、教学反思
本节课通过实验探究的方式，让学生直观地认识了电流的磁效应，掌握了直线电流和通电螺线管的磁场特点。教学过程中，注重学生实验观察能力和科学思维能力的培养。
成功之处：
实验设计合理，现象明显，学生参与度高。
通过对比直线电流和螺线管的磁场，帮助学生建立知识联系。
安培定则的讲解结合手势示范，便于学生理解和掌握。
改进之处：
部分学生对磁感线的空间分布想象困难，可借助多媒体动画辅助理解。
课堂练习时间可适当延长，加强安培定则的应用训练。
可增加电磁铁在生活中的应用实例，增强知识的实用性。
总体而言，本节课达到了教学目标，学生掌握了电流磁场的基本知识，为后续学习电磁感应奠定了基础。
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第 3 章第 2 节 电流的磁场 1
1．首先发现电流磁效应的科学家是（ ）
A．安培 B．法拉第 C．奥斯特 D．欧姆
2．小科通过微信公众号“胜哥课程”学会了很多科学方法，比如运用转化法研
究看不见的磁场时，下列小磁针指向和磁感线方向判断正确的是 ( )
A． B． C． D．
3．如图所示，“胜哥”在一通电环形线圈内放一小磁针，小磁针的指向是（ ）
A．N 极垂直纸面指向纸内
B．N 极垂直纸面指向纸外
C．N 极指向右
D．N 极指向左
4．“胜哥”利用“热敏电阻的阻值会随温度的升高而减小”的性质，设计了判断水
温变化的装置其工作原理如图甲所示，电源、热敏电阻、电磁铁、定值电阻 0由
导线连接成一个串联电路，在线圈的上方固定一个弹簧测力计，其下端挂一铁块。
实验时把热敏电阻放入盛水的烧杯中，水温的变化会引起弹簧测力计示数发生变
化；如图乙所示为某次实验中弹簧测力计读数随时间变化的图像。下列说法正确
的（ ）
A． 1到 2时间内热敏电阻的阻值变大
B． 1到 2时间内水温升高
C． 2到 3时间内电压表示数最小
D． 3到 4时间内电路中电流变大
5．磁感线可以直观地反映磁体周围的磁场分布。如图通
电螺线管内部插入一根铁芯，下列磁感线中能正确反映其
磁场变化的是（ ）
A． B． C． D．
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6．如图所示，一条向上射出的阴极射线可以看作是许多电子定向运动
形成的电子流，则通过这束电子流的运动方向可推断出电子定向运动产
生的电流及周围的磁场方向是（ ）
A． B． C． D．
7．下列关于奥斯特实验说法中不正确的是（ ）
A．实验时小磁针上方的导线应南北方向放置
B．实验说明了通电导线周围存在磁场
C．将图中小磁针拿掉后，通电导线周围的磁场也将不再存在
D．将电流方向改变后，小磁针偏转方向也将改变
8．“胜哥”自制了“漂浮式指南针”(如图)。铜片、锌
片和食盐水溶液共同组成了“盐水电池”，其中铜片作
电源正极，锌片作负极。下列关于通电螺线管 A 端的
磁极及所指的地理方位判断正确的是 ( )
A．N 极、北方 B．N 极、南方 C．S 极、北方 D．S 极、南方
9．“胜哥”做好一定的防护措施后把一根柔软的螺旋弹簧竖直悬挂起来，使它的
下端刚好与杯里的水银面相接触，并组成如图所示的电路图，
当开关 S 接通后，将看到的现象是（ ）
A．弹簧向上收缩 B．弹簧上下跳动
C．弹簧被拉长 D．弹簧仍静止不动
10．“胜哥”制作了一个指南针：两根细针、一个按扣、一只大头针和一块橡皮，
做一个如图所示的指南针。做法：用橡皮和大头针制作指南针的底座。使两根细
针磁化后穿过按扣的两个孔，放在底座的针尖上。据此完成下面小题。“胜哥”
用自制的指南针来验证奥斯特实验，有关分析正确的是（ ）
A．小磁针的指向决定通电导线周围磁场方向
B．小磁针发生偏转说明通电导线周围存在磁场
C．移去小磁针后，通电导线周围不存在磁场
D．通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
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11．在如下图中，开关闭合后，螺线管 A、B 能够相互远离，请画出螺线管 B
的绕线（大致画出 5 匝即可），并标出图中小磁针 C 的北极（用 N 表示）
第 11题图
第 12题图 第 13题图
12．如图，“胜哥”将一根直导线放在静止小磁针的正上方，并与小磁针平行。
（1）小磁针上方的直导线应沿 (选填“南北”或“东西”)方向放置。
（2）闭合开关后，小磁针北极偏转方向为 (选填“垂直纸
面向外”或“垂直纸面向内”)。
（3）实验中小磁针除了能验证通电直导线周围存在磁场，还能验证
。
13．如图，“胜哥”连好电路，放上能自由转动的小磁针，调节 (填“直
导线”或“小磁针”)的位置，让小磁针静止时与直导线平行。闭合开关，小磁针发
生偏转，说明 。
14．人工心脏泵可短时间代替心脏工作，如图是该装置的示意图磁体固定在左侧，
线圈 AB 固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），活塞筒通过阀门
与血管相通，阀门 1只能向外开启， 2只能向内开启，线圈中的电流从 B 流向 A
时，血液会 （选填“流入”或“流出”）活塞筒。该装置工作时，是通过
改变 来改变活塞的运动方向的。
15．为探究通电直导线周围磁场分布情况，实验时“胜哥”
先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给直导线通电(如图)。
（1）为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下去的操作
是 ，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，
使铁屑在磁场力作用下动起来。
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（2）本实验中通过观察铁屑等物体来判断通电直导线周围磁场的分布情况，
这种科学研究方法称为 。
16．为了研究通电螺线管周围的磁场分布情况，“胜哥”选用 来显示其
周围的磁场分布情况。实验时先在有机玻璃板上均匀地撒上铁屑，然后给螺线管
通电，为了更好地通过铁屑客观描述出磁场分布情况，接下来的操作
是 ，该操作的主要目的是减小铁屑与玻璃板之间的摩擦，使铁
屑在磁场力作用下发生运动。
17．如图是简易“电动火车”的示意图，“胜哥”把一个干电池两端吸有圆柱形强
磁铁的“结合体”，放入很长的固定在水平桌面的螺旋线圈内(线圈和干电池会构
成闭合回路)，干电池和强磁铁的“结合体”就会在螺旋线圈内运动。
（1）为了使小火车能顺利的运动，螺旋线圈最好选择哪一种材料组成____(填字
母)。
A．铁 B．铜 C．陶瓷 D．塑料
（2）如图所示，小火车将 (填“向左”或“向右”)运动。
（3）若小火车不能在线圈中运动，你认为下列改进措施合理的是 (填
序号)。
①线圈可以用漆包线绕成，确保各处绝缘 ②调换磁极
③换用磁性更强的磁体 ④换一节新的干电池
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答案
1．C 2．A 3．B 4．B 5．C 6．A 7．C 8．D 9．B 10．B
11．
12．（1）南北 （2）垂直纸面向外
（3）通电直导线周围磁场的方向与电流方向有关
13．直导线；通电导线周围存在磁场
14．流出；线圈中电流的方向
15．（1）轻敲有机玻璃板 （2）转换法
16．铁屑；轻敲玻璃板
17．（1）B （2）向右 （3）③④
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第3章 电磁及其应用
利用磁卡存取消费，利用移动硬盘储存资料，利用移动电话通信… …电与磁改变生活。
磁体是怎样记录信息的 移动电话是怎祥传递声音和图像的 发电机是怎样发电的
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CT检查、核磁共振等检查项目，医生会要求病人不能带金属类物品或首饰。为什么有这样的规定？
第2节 电流的磁场
第1课时 电流的磁效应
第2节 电流的磁场
一、直线电流的磁场
说明电与磁有联系
奥斯特在课堂上做实验时，偶然间发现了电流的磁现象。
1.在小磁针的上方拉一根与小磁针平行的直导线。当直导线通电时，能观察到什么现象？
改变电流的方向，观察小磁针的偏转方向是否改变。
接正极
接负极
接正极
接负极
答：小磁针发生偏转
答：电流方向改变，小磁针偏转方向改变
通电直导线周围存在着磁场。
结论：
结论：
磁场方向与电流方向有关。
2.在有机玻璃板上穿一个孔，将一束直导线垂直穿过小孔，在玻璃板上均匀地撒上铁屑。给直导线通电后，轻敲玻璃板，观察铁屑的分布情况。
答：磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
通电直导线周围磁场的特点
②磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆。
①越靠近直导线，磁性越强。
③都在与导线垂直的平面上。
铁屑被磁化变成“小磁针”，使铁屑按磁场分布进行排列。
通电导线和磁体一样，周围也存在磁场。电流产生的磁场方向与电流方向有关，改变电流方向，磁场的方向也随之改变。直线电流磁场的磁感线是一个个以直导线为圆心的同心圆，距离直线电流越近，磁场越强，反之越弱。
通电直导线周围磁场方向的判定
方法：用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
安培定则
二、通电螺线管的磁场
手电筒通电时能吸起大头针吗？
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为何吸不起大头针？
因为磁场太弱了！
如何增强磁场呢？
1.用导线绕成螺线管后通电，观察是否能吸引大头针。
吸起两枚大头针
2.在螺线管中插入一根铁棒或一枚铁钉，再观察吸引大头针的现象。
吸起许多大头针
3.比较两次实验的结果，这说明了什么？
答：通电螺线管周围也存在磁场而且较强； 带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。
带铁芯的通电螺线管的磁性比不带铁芯的通电螺线管的磁性要强得多。原因是铁芯在磁场中被磁化后相当于一根磁体。通电螺线管产生的磁场与被磁化的铁芯磁场的叠加，就产生了更强的磁场。
带有铁芯的通电螺线管叫作电磁铁。
软铁与硬铁
一般把含碳量较低的铁称为软铁，含碳量较高的铁称为硬铁。软铁的硬度、刚性、抗拉强度和抗弯强度较低，韧性、延展性等较好；硬铁则相反，硬铁淬火后硬度会大幅度提高。软铁被磁化后剩磁很小，而硬铁被磁化后剩磁很大，相当于一块磁铁。熟铁属软铁，钢属于硬铁。钢磁化后剩磁很大，这就是磁铁的制造原理。
1.在穿过螺线管的有机玻璃板上均匀地撒上铁屑。通电后轻敲玻璃板，观察铁屑的分布规律。
答：通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
2.在螺线管两端各放一枚小磁针，探测螺线管的磁极。改变电流方向，观察小磁针的指向是否变化，据此判断螺线管磁极有无变化。
答：改变电流方向，螺线管的磁极会发生改变。
右手螺旋定则（也叫安培定则）
方 法：
1.用右手握螺线管，
2.让四指弯向螺线
管中电流的方向，
3.则伸直大拇指所指
的那端就是螺线管
的北极。
注 意：
（1）查清螺线管的绕线方向。
（2）标出电流在螺线管中的方向。
（3）用右手螺旋定则确定磁极方向。
直线电流的磁场
1.奥斯特实验
磁场方向与电流方向有关。
通电直导线周围存在着磁场；
2.通电直导线周围磁场的特点
②磁感线是以导线上各点为圆心的同心圆，
①越靠近直导线，磁性越强。
③都在与导线垂直的平面上。
通电螺线管的磁场
通电螺线管周围也存在着磁场；
通电螺线管周围的磁场与条形磁体的磁场很相似。
右手螺旋定则（也叫安培定则）
1.用右手握螺线管，
2.让四指弯向螺线管中电流的方向，
3.则伸直大拇指所指的那端就是螺线管的北极。
通电直导线周围磁场方向的判定
方法：用右手握住导线，拇指伸直，四指弯曲。让大拇指所指的方向跟电流方向一致，那么弯曲的四指所指的方向就是磁感线环绕方向。
1．如图所示，置于水平桌面上静止的小磁针上方有一根与之平行的直导线，“胜哥”给导线通电流的瞬间，小磁针发生转动。下列说法中正确的是（ ）
A．该实验现象说明电流周围存在磁场
B．该实验中小磁针主要用于检验通电导线周围磁场的强弱
C．若改变导线中的电流方向，小磁针的转动方向不会改变
D．若改变导线中的电流大小，小磁针的转动方向将会改变
A
2．通过微信公众号“胜哥课程”知道了通电导线周围存在磁场，小科画出了通电直导线周围磁感线的分布图(如图所示)，下列相关描述错误的是（ ）
A．小磁针b端为N极
B．通电直导线周围不同位置磁场强弱相同
C．增大直导线中的电流可使其周围磁场增强
D．改变直导线中电流的方向，小磁针N极的指向将会发生改变
B
3. 地球磁性的一个猜想：地球的磁场是由绕过地心的轴的环形电流I引起的。下列四幅图中，能正确表示安培假设中环形电流方向的是（ ）
A． B．
C． D．
A
4．如图所示，一根弹簧下端连着一个条形磁铁，条形磁铁的下端为N极。条形磁铁下方有一电磁铁。闭合开关后（ ）
A．电磁铁左侧小磁针的N极向上偏转
B．若去掉螺线管中的铁芯，弹簧的长度会变短
C．当滑动变阻器的滑片向右滑动时，弹簧长度会变长
D．若调换电源的正负极，小磁针的指向会发生改变
D
5．闭合开关，小磁针静止时的指向如图所示。此时A处磁感线与B处相比更 （选填“疏”或“密”），通电螺线管的左侧为 极，电源的左侧表示 极。
密
S
负
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2026年1月18日
